محتوا

• مراحل
• آنچه شما نیاز دارید
• مشاوره
• هشدار

در شیمی ، از حلالیت برای توصیف خصوصیات یک ترکیب جامد هنگامی استفاده می شود که کاملاً در مایع حل شود و بدون باقی مانده محلول در آن حل شود. فقط ترکیبات یونی (باردار) محلول هستند. در واقع ، شما فقط باید چند اصل را بخاطر بسپارید یا به دنبال ادبیات باشید تا بدانید آیا یک ترکیب یونی وقتی به آب اضافه شود جامد باقی می ماند یا مقدار زیادی از آن حل می شود. در واقع ، حتی اگر تغییری مشاهده نکنید ، مقدار مشخصی از مولکول ها حل می شوند ، بنابراین برای اینکه آزمایش دقیق باشد ، باید بدانید که چگونه این مقدار ماده حل شده را محاسبه کنید.

مراحل

روش 1 از 2: از قوانین سریع استفاده کنید

1. 

   درباره ترکیبات یونی اطلاعات کسب کنید. هر اتم معمولاً تعداد مشخصی الکترون دارد ، اما گاهی اوقات الکترون می گیرد یا می دهد. این روند آن را یکی می کند یونها متهم. هنگامی که یونی با بار منفی (بیش از یک الکترون) با یونی با بار مثبت روبرو می شود (الکترون را از دست می دهد) ، مانند کاتد و آند دو آهن ربا بهم پیوند می خورند. نتیجه یک ترکیب یونی است.
   • یون ها یک بار منفی به نام دارند آنیونها، و یونها دارای بار مثبتی هستند کاتیون.
   • به طور معمول تعداد الکترون های یک اتم برابر با تعداد پروتون ها است ، بنابراین هیچ بار ندارد.

2. 

   
   
   حلالیت را درک کنید. مولکول آب (H₂O) ساختاری نامنظم دارد بنابراین به آهنربا شباهت دارد: یک سر آن بار مثبت و دیگری بار منفی دارد. هنگامی که شما یک ترکیب یونی را در آب قرار می دهید ، این "آهن ربا" های آب در اطراف آن جمع می شوند و سعی می کنند یون های مثبت و منفی را از یکدیگر جدا کنند.
   • برخی از ترکیبات یونی جذب شدیدی ندارند ، در نظر گرفته می شوند محلول زیرا وقتی به آب اضافه شود شکسته و حل می شود. سایر ترکیبات پیوندهای قوی تری دارند نامحلول زیرا یونها بدون توجه به جذب مولکول آب به یکدیگر جذب می شوند.
   • بعضی از ترکیبات دارای نیروی اتصال معادل جذب یک مولکول آب هستند. در نظر گرفته می شوند کمی محلول زیرا بیشتر ترکیبات از هم جدا می شوند ، اما بقیه هنوز جذب یکدیگر می شوند.

3. 

   
   
   اصل انحلال را درک کنید. از آنجا که فعل و انفعالات بین اتمها بسیار پیچیده است ، شما نمی توانید کاملاً به شهود متکی باشید تا تشخیص دهید کدام ترکیبات می توانند یا نمی توانند. اولین یون موجود در ترکیب موجود در لیست زیر را از نظر خصوصیات مشترک آن جستجو کنید ، سپس موارد استثنایی را بررسی کنید تا یون دوم با آن برهم کنش غیرطبیعی نداشته باشد.
   • به عنوان مثال ، برای بررسی کلرید استرانسیم (SrCl)₂) ، لطفاً Sr یا Cl را در مراحل پررنگ زیر جستجو کنید. Cl "معمولاً محلول" است ، بنابراین موارد استثنایی زیر آن را بررسی کنید. Sr در لیست استثنا نیست بنابراین SrCl₂ باید محلول باشد.
   • متداول ترین موارد استثنا در هر قانون زیر قانون نوشته شده است. استثناهای دیگری نیز وجود دارد ، اما بعید است این موارد در طی شیمی معمولی یا ساعات آزمایشگاهی اتفاق بیفتد.

4. 

   
   
   ترکیبات زمانی محلول هستند که حاوی فلزات قلیایی مانند Li ، Na ، K ، Rb و Cs باشند. این فلزات به عناصر گروه IA نیز معروف هستند: لیتیوم ، سدیم ، پتاسیم ، روبیدیوم و سزیم. تقریباً تمام ترکیبات حاوی یکی از این یونها محلول هستند.
   • استثنا: لی₃PO₄ حل نشدنی

5. 

   بدون ترکیبات₃، C₂ح₃ای₂، نه₂، ClO₃ و ClO₄ همه قابل حل هستند. اسامی مربوط به یونهای فوق نیترات ، استات ، نیتریت ، کلرات و پرکلرات هستند. توجه داشته باشید که استات اغلب به صورت OAc مخفف می شود.
   • استثنا: Ag (OAc) (استات نقره) و Hg (OAc)₂ (استات جیوه) نامحلول.
   • AgNO₂ و KClO₄ فقط "کمی ذوب".

6. 

   ترکیبات Cl ، Br و I معمولاً محلول هستند. یون های کلرید ، برومید و یدید تقریباً همیشه ترکیبات محلول را تشکیل می دهند که نمک های هالوژن نامیده می شوند.
   • استثنا: اگر هر یون فوق با یونهای نقره Ag ترکیب شود ، جیوه جیوه₂، یا سرب سرب ، ترکیبات نامحلول ایجاد می کند. همین امر در مورد ترکیبات کمتر رایج که هنگام ترکیب با مس مس و تالی Tl ایجاد می شود صدق می کند.

7. 

   ترکیبات حاوی SO₄ معمولاً محلول است. یون های سولفات اغلب ترکیبات محلول را تشکیل می دهند ، اما موارد استثنایی زیادی وجود دارد.
   • استثنا: یونهای سولفات با یونهای زیر ترکیبات نامحلول ایجاد می کنند: استرانسیم Sr ، باریم باریم ، سرب سرب ، نقره نقره ، کلسیم کلسیم ، رادیوم Ra و اتم های نقره Ag₂. توجه داشته باشید که سولفات نقره و سولفات کلسیم فقط متوسط ​​حل می شوند ، بنابراین برخی افراد آنها را کمی محلول در نظر می گیرند.

8. 

   مواد حاوی OH یا S محلول نیستند. نام های مربوط به این یون ها هیدروکسیدها و سولفیدها هستند.
   • استثنا: آیا فلزات قلیایی (گروههای I-A) را به خاطر دارید و چگونه آنها دوست دارند ترکیبات محلول را ایجاد کنند؟ Li ، Na ، K ، Rb و Cs همه ترکیباتی را تشکیل می دهند که با یون های هیدروکسید یا سولفید محلول هستند. علاوه بر این ، هیدروکسیدها نمکهایی را تشکیل می دهند که با یونهای فلزی خاک قلیایی قابل حل هستند (گروه II-A): کلسیم کلسیم ، استرانسیم Sr و باریم Ba. توجه: ترکیبات ساخته شده از هیدروکسیدها و فلزات قلیایی زمین در واقع تعداد قابل توجهی مولکول دارند که به هم متصل می شوند ، بنابراین گاهی اوقات "کمی محلول" تلقی می شوند.

9. 

   ترکیبات حاوی CO₃ یا PO₄ حل نشدنی آخرین بار برای یافتن یونهای کربنات و فسفات بررسی کنید ، خواهید دید که آیا ترکیب شما محلول است یا خیر.
   • استثنا: این یونها ترکیباتی را تشکیل می دهند که با فلزات قلیایی مانند Li ، Na ، K ، Rb و C و همچنین با یون آمونیوم NH قابل حل هستند.₄.
   تبلیغات

روش 2 از 2: حلالیت را از K ثابت محاسبه کنید_sp

1. 

   ثابت محصول حلالیت K را جستجو کنید_sp. این ثابت برای هر ترکیب متفاوت است ، بنابراین شما باید آن را در نمودار کتابهای درسی یا آنلاین جستجو کنید. از آنجا که این مقادیر به صورت آزمایشی تعیین می شوند و می توانند در نمودارها تفاوت چشمگیری داشته باشند ، بهتر است در صورت موجود بودن از نمودار کتاب درسی استفاده کنید. در غیر این صورت که اکثر موارد مشخص شده باشد ، بیشتر نمودارها دمای آزمایش 25 درجه سانتیگراد را در نظر می گیرند.
   • به عنوان مثال ، فرض کنید شما در حال حل یدید سرب با فرمول PbI هستید₂، محصول حلالیت آن را ثابت بنویسید. اگر به نمودار موجود در bilbo.chm.uri.edu مراجعه کنید ، از ثابت 7،1 × 10 استفاده می کنید.

2. 

   یک معادله شیمیایی بنویسید. اولین ، الگوی جداسازی یونی این ترکیب را هنگام حل شدن تعیین کنید. سپس معادله را با K بنویسید_sp در یک طرف و یونهای تشکیل دهنده در طرف دیگر.
   • به عنوان مثال ، یک مولکول PbI₂ به یونهای Pb ، I و I. جدا شوید (فقط باید یون را بدانید یا بررسی کنید ، زیرا همه ترکیبات همیشه از نظر الکتریکی خنثی هستند).
   • معادله 7،1 10 = را بنویسید
   • این معادله ثابت حلالیت است ، می توانید برای 2 یون در نمودار حلالیت بدانید. از آنجا که 2 یون وجود دارد ، l- باید درجه دوم باشد.

3. 

   معادلات را برای استفاده از متغیرها تبدیل کنید. با استفاده از اطلاعاتی که درباره تعداد مولکول ها و یون ها می دانید ، معادله را با استفاده از روش های جبری عادی بازنویسی کنید. x را برابر با جرم ترکیب قرار دهید تا حل شود و معادله ای را که x نشان دهنده تعداد هر یون است ، دوباره بنویسید.
   • در این مثال ، ما باید معادله 7،1 10 = را دوباره بنویسیم
   • از آنجا که تنها یک یون سرب (Pb) در ترکیب وجود دارد ، تعداد مولکولهای محلول برابر با تعداد یونهای سرب آزاد خواهد بود. از این رو می توانیم آن را روی x تنظیم کنیم.
   • از آنجا که برای هر یون سرب دو یون ید (I) وجود دارد ، تعداد اتم های ید را برابر با 2 برابر قرار می دهیم.
   • حال معادله 10/1 7. 1 = = (x) (2x) می شود

4. 

   در صورت وجود یونهای معمول را در نظر بگیرید. اگر در حال حل کردن ترکیب در آب مقطر هستید ، از این مرحله صرف نظر کنید. اگر یک ترکیب در محلولی حل شود که از قبل دارای یک یا چند یون م componentلفه باشد ("یونهای مشترک") ، میزان حلالیت ترکیب به طور قابل توجهی کاهش می یابد. اثر یونهای عمومی بر روی ترکیبات تقریباً نامحلول بسیار مشهود خواهد بود و در این حالت می توانید فرض کنید که بیشتر یونهای در حالت تعادل همانهایی هستند که قبلا در محلول بودند. برای محاسبه غلظت مولی (mol در لیتر یا M) یونهای موجود در محلول ، معادله را دوباره بنویسید و این مقدار را با متغیر x که برای آن یون استفاده می کنید جایگزین کنید.
   • به عنوان مثال ، اگر ترکیب یدید سرب در محلول 0.2M کلرید سرب (PbCl) حل شود₂) ، ما معادله را به صورت 7.1 × 10 = (0.2M + x) (2x) بازنویسی خواهیم کرد. از آنجا که غلظت 0.2 میلی متر بالاتر از x است ، می توانیم آن را به 7/1 1 10 = (0.2 میلی متر) (2 برابر) بازنویسی کنیم.

5. 

   معادله را حل کنید. برای x حل کنید ، حلالیت ترکیب را مشاهده خواهید کرد. در تعریف ثابت حلالیت ، شما باید پاسخ خود را از نظر تعداد خالص ترکیب محلول در هر لیتر آب بنویسید. ممکن است مجبور شوید برای یافتن پاسخ نهایی از رایانه خود استفاده کنید.
   • مثال زیر حلالیت در آب مقطر بدون هیچ یون مشترک است.
   • 7.1 × 10 = (x) (2x)
   • 7.1 × 10 = (x) (4x)
   • 7.1 × 10 = 4x
   • (7،1 ،1 10) ÷ 4 = x
   • x = ∛ ((7،1 × 10) ÷ 4)
   • x = 1،2 10 10 مول در لیتر حل می شود. این یک توده بسیار کوچک است ، بنابراین این ترکیب تقریباً محلول نیست.
   تبلیغات

آنچه شما نیاز دارید

• جدول ثابت های محصول حلالیت ترکیب (K_sp)

مشاوره

• اگر اطلاعات تجربی در مورد مقدار ترکیبات محلول دارید ، می توانید برای حل ثابت K از همان معادله استفاده کنید._sp.

هشدار

• در مورد تعاریف این اصطلاحات اتفاق نظر وجود ندارد ، اما شیمی دانان در اکثر ترکیبات توافق دارند. تعدادی از ترکیبات خاص که در آنها هر دو مولکول محلول و نامحلول ترکیبات قابل توجهی را تشکیل می دهند ، هرکدام توصیف متفاوتی از این ترکیبات دارند.
• بعضی از کتابهای درسی قدیمی NH را می بینند₄OH یک ترکیب محلول است. این درست نیست؛ مقادیر کمی از یون های NH تشخیص داده شد₄ و OH اما این دو یون نمی توانند در ترکیب قرار بگیرند.